Calculation of Energy Transport by Cyclotron Radiation in Fusion Plasmas

Tamor, S.

doi:10.13182/fst83-a20853

Cited by 35 publications

(34 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Сравне-ние проводилось для широкого диапазона профилей температуры T e () и плотности n e (), ожидаемых в то-камаках-реакторах, но для однородного профиля магнитного поля B() = const, что отвечало решению задачи переноса ЭЦИ в магнитном поле, усреднённом по магнитной поверхности. Результаты сравнивались с пред-сказаниями более точного кода SNECTR [16] (сейчас он не используется), основанного на моделировании методом Монте-Карло процессов поглощения и испускания в осесимметричной тороидальной плазме. Бен-чмаркинг показал хорошее совпадение результатов кодов в двух разных задачах: зеркальное отражение из-лучения в круглом цилиндре (SNECTR, EXACTEC) и диффузное отражение в любой геометрии или любой тип отражения излучения, но в торе некруглого поперечного сечения (SNECTR, CYTRAN, CYNEQ).…”

Section: статус расчётов потерь на эци в токамаках-реакторахunclassified

“…Первая попытка численного моделирования полных и локальных потерь на ЭЦИ в токамаке ИГНИТОР с учётом известных к тому времени эффектов результирующего поглощения ЭЦИ на пери-ферии плазменного шнура [12,16] была проделана в [13] для первой версии токамака ИГНИТОР (в [13] использован подход [24], позволивший обобщить и уточнить метод [12]). …”

Section: потери на эци в токамаке игниторunclassified

“…В ИГНИТОР спектральная интенсивность выходящего излучения и профиль плотности мощности ЭЦ-потерь обладают типичными свойствами, обнаруженными для токамаков-реакторов [16,13,8]: в спектре выходящего ЭЦИ основную роль играют высокие гармоники ЭЦ-частоты (для них см., напри-мер [27], плазма почти прозрачна, а испускание и поглощение ЭЦИ близко к вакуумному пределу); хо-лодная периферия плазменного шнура оказывается интегрально поглотителем ЭЦИ, испускаемого горя-чим центром плазмы, что приводит к эффекту отрицательности профиля P EC (ρ) на краю шнура. Относи-тельно новым свойством оказывается то, что в случае профиля температуры со слабо изменяющейся, почти плоской центральной частью имеется «провал» профиля ЭЦ-потерь в самом центре плазменного шнура, что вызвано достаточно высокой оптической толщиной этой «платообразной» части.…”

Section: обсуждение выводыunclassified

See 2 more Smart Citations

Comparative Analysis of Electron Cyclotron Radiation Power Losses in Tokamaks Ignitor and Iter

Minashin¹,

Kukushkin²

2014

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

Проведён сравнительный анализ роли энергетических потерь на электронное циклотронное (ЭЦ) излучение в токамаках ИГНИТОР и ИТЭР. Исследование стимулировано необходимостью развития методов предсказательного моделирования базо-вых сценариев работы токамака ИГНИТОР с учётом уникального опыта так называемого интегрированного численного моде-лирования таких сценариев для токамака ИТЭР. Приведены результаты расчётов потерь на ЭЦ-излучение для имеющихся в литературе результатов расчёта различных режимов работы токамака ИГНИТОР. Показано, что несмотря на сильное магнитное поле по сравнению с крупными действующими токамаками и строящимся токамаком ИТЭР, потери на ЭЦ-излучение в токама-ке ИГНИТОР не сильно влияют на локальный электронный энергобаланс и не создают препятствий для поддержания термо-ядерного горения. Сравнение роли потерь на ЭЦ-излучение в ИТЭР и ИГНИТОР проведено как для равновесной (максвеллов-ской) функции распределения электронов по скоростям (ФРЭС), так и для типичных ожидаемых отклонений ФРЭС от максвел-ловской.Ключевые слова: электронное циклотронное излучение, токамак, ИГНИТОР, ИТЭР, радиационные потери. A comparative analysis of the role of power losses on the electron cyclotron (EC) radiation in tokamaks IGNITOR and ITER is carried out. The analysis is stimulated by the quest for developing the methods of predictive modeling of reference scenarios of the IGNITOR tokamak operation with allowance for the advanced experience of the so called integrated numerical modeling of such scenarios for the ITER tokamak. The results for the EC power losses are presented for those regimes of IGNITOR operation which parameters are available in literature. It is shown that despite a strong magnetic field as compared with large operating tokamaks and under-construction ITER tokamak, the EC power losses in IGNITOR do not influence strongly the local electron energy balance and do not make a serious problem for a steady-state fusion burning. A comparison of the EC power losses in ITER and IGNITOR is carried out both for the equilibrium (Maxwellian) electron velocity distribution function (EVDF) and typical expected deviations of the EVDF from a Maxwellian. COMPARATIVE ANALYSIS OF ELECTRON CYCLOTRON RADIATION POWER LOSSES IN TOKAMAKS IGNITOR AND ITERKey words: electron cyclotron radiation, tokamak, IGNITOR, ITER, radiation losses. ВВЕДЕНИЕИсходной целью токамака ИГНИТОР [1-4] является достижение условий зажигания термоядерной реакции в плазме только с помощью омического нагрева (или с минимальным использованием дополни-тельного нагрева). Достижение необходимой величины тороидального тока в плазме, обеспечивающего омический нагрев до термоядерных температур, требует использования сильного тороидального и по-лоидального магнитного поля, более чем в 2-4 раза превышающего соответственно тороидальное и полоидальное магнитное поле в традиционных токамаках. Это обстоятельство требует детального ана-лиза влияния увеличения магнитного поля на выбор базовых сценариев работы токамака ИГНИТОР и оптимизацию основных параметров плазм...

show abstract

Section: статус расчётов потерь на эци в токамаках-реакторахunclassified

Section: потери на эци в токамаке игниторunclassified

Section: обсуждение выводыunclassified

See 1 more Smart Citation

Comparative Analysis of Electron Cyclotron Radiation Power Losses in Tokamaks Ignitor and Iter

Minashin¹,

Kukushkin²

2014

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The complexity of this case stems from several issues: the transient regime of radiation transfer, namely, from optical thickness (strong trapping of ECR) at EC harmonics n=1 and n=2 to optical transparency at highnumber harmonics; a decrease of the spectral gap between, and overlapping of, the neighboring harmonics of the thermal EC radiation. In tokamak-reactors one has a simplification in the sense that for n>3 the EC radiation has the following features: (a) the spectrum of the outgoing EC radiation is a smooth function, due to a strong overlapping of harmonics in a high-temperature fusion plasma and (b) the radiative transfer at the frequencies which are most important for EC radiation losses, takes place in the regime of a low optical thickness and strong reflections from the first wall [6]- [9]. The latter, however, makes the radiative transport essentially nonlocal, and the identification of nonMaxwellian effects is feasible only for central plasma, with the highest temperature, because only this radiation has a peculiar spectral range (namely, high-number harmonics) in the spectrum of outgoing radiation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Spectroscopic diagnostics of superthermal electrons with high-number harmonic EC radiation in tokamak reactor plasmas

Мinashin

Kukushkin

2015

EPJ Web of Conferences

View full text Add to dashboard Cite

Abstract.A method of spectroscopic diagnostics of the average perpendicular-to-magnetic-field momentum of the superthermal component of the electron velocity distribution (EVD), based on the high-numberharmonic electron cyclotron (EC) radiation, is suggested for nuclear fusion-reactor plasmas under condition of a strong auxiliary heating (e.g. in tokamak DEMO, a next step after tokamak ITER). The method is based on solving an inverse problem for reconstruction of the EVD in parallel and perpendicular-to-magnetic-field components of electron momentum at high and moderate energies responsible for the emission of the highnumber-harmonic EC radiation.

show abstract

“…As a second step, a wave transport model analysis has been made for a circularly cylindrical fusion plasma 11 comparing CYTRAN and CYNEQ with EXACTEC and former results from SNECTR 12 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Recent Progress in Electron Cyclotron Radiative Transport Modelling of Fusion Plasmas in View of Iter and Demo Applications

Albajar¹,

Bornatici

Engelmann

2009

Electron Cyclotron Emission and Electron Cyclotron Resonance Heating (EC-15)

View full text Add to dashboard Cite

As it was recognised that local electron cyclotron (EC) wave power losses can be a competitive contribution to the 1D electron power balance for reactor-grade tokamak plasmas in regimes as anticipated for steady-state operation, a systematic effort is ongoing to improve the modelling capability for the radial profile of EC wave emission. This effort aims at generating a hierarchy of codes that cover the non-local behaviour of EC wave transport with good accuracy and also provide sufficient computational efficiency for being usable in 1D transport studies. An overview on this activity is given with emphasis on the code RAYTEC which explicitly addresses the geometrical effects present in toroidal plasmas with arbitrary cross-section.

show abstract

Calculation of Energy Transport by Cyclotron Radiation in Fusion Plasmas

Cited by 35 publications

References 5 publications

Comparative Analysis of Electron Cyclotron Radiation Power Losses in Tokamaks Ignitor and Iter

Comparative Analysis of Electron Cyclotron Radiation Power Losses in Tokamaks Ignitor and Iter

Spectroscopic diagnostics of superthermal electrons with high-number harmonic EC radiation in tokamak reactor plasmas

Recent Progress in Electron Cyclotron Radiative Transport Modelling of Fusion Plasmas in View of Iter and Demo Applications

Contact Info

Product

Resources

About